Una estrella muerta rodeada de luz.

Una estrella de neutrones aislada en la pequeña Nube de Magallanes.
Esta fotografía, creada a partir de imágenes de telescopios tanto terrestres como espaciales, cuenta la historia de la persecución de un objeto curioso, difícil de encontrar, y oculto en medio de una compleja maraña de filamentos gaseosos en una de nuestras galaxias vecinas más cercanas, la Pequeña Nube de Magallanes. La imagen rojiza de fondo proviene del Telescopio Espacial Hubble NASA / ESA y revela las volutas de gas que forman la remanente de supernova 1E 0102.2-7219 en tonos verde. El anillo rojo con el centro oscuro es del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, y las imágenes azules y púrpuras son del Observatorio Chandra de rayos X de la NASA. El punto azul del centro del anillo rojo es una estrella de neutrones aislados con débil campo magnético, la primera identificada fuera de la Vía Láctea. Crédito: ESO / NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI / AURA) / F. Vogt et al.

Los datos de MUSE ofrecen información sobre una aislada estrella de neutrones que se encuentra más allá de nuestra galaxia

Nuevas imágenes del VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, y de otros telescopios, revelan un rico paisaje de estrellas y nubes brillantes de gas en una de nuestras galaxias vecinas más cercana, la Pequeña Nube de Magallanes. Las imágenes han permitido a los astrónomos identificar un esquivo cadáver estelar enterrado entre filamentos de gas, fruto de una explosión de supernova de hace 2.000 años. Se utilizó el instrumento MUSE para establecer dónde se esconde este escurridizo objeto, y los datos del Observatorio de rayos X Chandra confirmaron su identidad: es una estrella de neutrones aislada.

Estas espectaculares nuevas fotografías, creadas a partir de imágenes de telescopios tanto terrestres como espaciales [1], cuentan la historia de la persecución de un escurridizo objeto, difícil de encontrar, y oculto en medio de una compleja maraña de filamentos gaseosos en la Pequeña Nube de Magallanes, a unos 200.000 años luz de la Tierra.

Multi Unit Spectroscopic Explorer.
Crédito: ESO.

Nuevos datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, han revelado la existencia de un destacado anillo de gas en un sistema llamado 1E 0102.2-7219. Este anillo se expande lentamente en las profundidades de numerosos filamentos de gas y polvo, que se mueven a gran velocidad, y que son los restos de una explosión de supernova. Este descubrimiento ha permitido que un equipo, dirigido por Frédéric Vogt (miembro del programa “Fellow” de ESO en Chile), haya localizado, por primera vez, una estrella de neutrones aislada con bajo campo magnético y situada más allá de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

El equipo detectó que el anillo estaba centrado en una fuente de rayos X que había sido observada años antes y designada como p1. La naturaleza de esta fuente había seguido siendo un misterio. En particular, no estaba claro si p1 estaba realmente dentro del remanente o detrás de él. Finalmente, cuando MUSE observó el anillo de gas, que incluye neón y oxígeno, el equipo científico distinguió perfectamente que p1 estaba rodeada por un círculo. La coincidencia era demasiado grande, y se dieron cuenta de que p1 debía encontrarse en el interior del propio remanente de supernova. Una vez  conocida la ubicación de p1, el equipo utilizó observaciones de este objeto en rayos X realizadas por el Observatorio Chandra de rayos X para determinar que se trataba de una estrella de neutrones aislada con un campo magnético bajo.

Esta imagen del archivo del Observatorio Chandra de rayos X de la NASA, muestra cómo detectar la presencia de un objeto escurridizo, oculto en medio de una compleja maraña de filamentos gaseosos, en una de nuestras galaxias vecinas más cercanas, la Pequeña Nube de Magallanes. Destacado de manera impresionante el remanente de la supernova 1E 0102.2-7219, pero, al combinarla con los datos de MUSE, se demuestra que el punto azul justo debajo del centro, es una estrella de neutrones aislados con débil campo magnético, la primera identificada fuera de la Vía Láctea. En palabras de Frédéric Vogt: “Si estás buscado una fuente puntual, lo mejor que te puede pasar es que el universo, literalmente, dibuje un círculo alrededor de él para mostrarte dónde has de buscar”. Crédito: ESO / NASA

Cuando las estrellas masivas explotan como supernovas, dejan atrás una red cuajada de gas caliente y polvo, conocida como remanente de supernova. Estas turbulentas estructuras son clave para la redistribución de los elementos más pesados, fabricados por las estrellas masivas a medida que viven y mueren, en el medio interestelar, donde, con el tiempo, acabarán formando nuevas estrellas y planetas.

Las estrellas de neutrones aisladas con bajos campos magnéticos normalmente apenas tienen unos diez kilómetros de tamaño, pero pesan más que nuestro Sol y se cree que son abundantes a través del universo, aunque son muy difíciles de encontrar porque sólo brillan en longitudes de onda de rayos X [2]. El hecho de observaciones ópticas hayan permitido confirmar que p1 es una estrella de neutrones aislada resulta particularmente emocionante.

La coautora Liz Bartlett (también miembro del programa “Fellow” de ESO en Chile), resume este descubrimiento: “Este es el primer objeto de su clase confirmado más allá de la Vía Láctea, y ha sido utilizando MUSE como herramienta de guía. Creemos que esto podría abrir nuevos cauces de descubrimiento y estudio de estos escurridizos restos estelares”.

Notas
Esta nueva fotografía del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope)
 de ESO, en Chile, cuenta cómo se detecta un objeto curioso, difícil de encontrar, y
oculto en medio de una compleja maraña de filamentos gaseosos en una de
nuestras galaxias vecinas más cercanas, la Pequeña Nube de Magallanes. Las
volutas de gas que forman el remanente de la supernova 1E 0102.2-7219 se ven en azul,
pero el anillo rojo, revelado por los datos de MUSE, muestra la presencia de formas
brillantes de oxígeno y, perfectamente centradas en una fuente de rayos X: una estrella
de neutrones aislada con débil campo magnético, la primera identificada fuera
de la Vía Láctea. Crédito: ESO / F. Vogt et al.

[1] La imagen combina los datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Chile, y de los telescopios espaciales Hubble (Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA) y el Observatorio Chandra de rayos X de la NASA.

[2] Las estrellas de neutrones giratorias y altamente magnéticas se llaman púlsares. Emiten de forma potente en radio y en otras longitudes de onda y son fáciles de detectar, pero son sólo una pequeña fracción de todas las estrellas de neutrones cuya existencia se ha predicho.

Información adicional
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219”, por Frédéric P. A. Vogt et al., y se ha presentado en la revista Nature Astronomy, enlace a la revista.

El equipo está formado por Frédéric P. A. Vogt (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow); Elizabeth S. Bartlett (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow); Ivo R. Seitenzahl (Universidad de Nueva Gales del Sur Canberra, Australia); Michael A. Dopita (Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia); Parviz Ghavamian (Universidad Towson, Baltimore, Maryland, EE.UU.); Ashley J. Ruiter (Universidad de Nueva Gales del Sur Canberra & Centro ARC de Excelencia de Astrofísica All-sky, Australia); y Jason P. Terry (Universidad de Georgia, Athens, EE.UU.).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

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• Publicado en ESO el 6 de marzo del 2.018.

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